3S 技術在林業調查規劃設計中的應用

刀刃鋒

（普洱市不動產登記中心，云南 普洱 665000）

0 前言

所謂的3S 技術，實際上是3 種技術集成應用的總稱，其中包括GIS 技術（地理信息系統技術）、RS 技術（遙感技術）以及GPS技術（全球定位系統技術），因為這三項技術的縮寫均含有大寫字母“S”，因此被稱為3S 技術，由于操作簡便、精度高、速度快、應對復雜地形以及惡劣環境能力強等特點，3S 技術被應用于很多外業調查和勘探工作當中，在本次研究設計的林業調查規劃設計工作中，3S 技術同樣具有十分突出的表現，因此得到了相對廣泛的應用[1]。

1 林業調查規劃設計在林業生產建設中的作用

（1）能夠維護生態平衡，近年來，由于大量的占用林地、過度放牧、濫砍濫發等情況的出現，我國森林面積持續縮減，對于森林生態系統的生物多樣性、周邊的自然環境都會帶來巨大的影響。進行林業調查規劃設計，能夠從整體上對區域內的森林生態系統的情況進行較為細致的把握，保證森林生態系統的產能保持在可持續的狀態下，避免出現竭澤而漁的情況，還能夠動態的對森林生態系統的發展趨勢進行預測，準確掌握林業生產建設發展方向，更加容易發現森林生態系統可能面臨的各種問題，更早進行干預。

（2）為林業生產建設規劃提供依據，當今時代的林業生產，與傳統的林業生產具有巨大的差異，其中存在更多的人為干預，通過人為干預的方式，對森林生態系統當中的動植物進行合理的布局，使得森林生態系統的經濟效益和產能有所提高，產出的林業產品更加符合市場和社會的需求，這就需要合理的對林業生產進行規劃。而林業調查規劃設計工作之所以能夠為林業生產建設的決策提供依據，就是因為在林業調查過程中，能夠得到各種森林生態系統物種分布的詳細信息，將這些信息加以處理和分析，就可以對林業生產建設的決策進行模擬，這減少了不必要的損失，更符合當下對于林業生產的要求[2]。

（3）有利于社會經濟的發展，我國是木材需求大國，耗材量十分驚人，與此同時，雖然我國地大物博，但是人均森林面積卻少得可憐，很多木材完全依賴于進口，如果通過我們的林業建設與規劃，不斷增加林地覆蓋面積，在立地條件較差的地區進行林地開荒，就能夠顯著帶動其他產業的變化，降低成本，進而提升經濟的發展，降低我國各行各業對進口木材及其他林業產品的依賴程度。

2 3S 技術的特點及內涵

2.1 3S 技術的特點

3S 技術最為主要的特點就是速度快、精度高，也是因此，在外業調查中具有廣泛的應用。除此之外，3S 技術還被應用于植物監測、城市管理、環境科學等領域。速度快，指的是其測量速度快，傳統的林業外業調查工作，由于設備落后、任務面積大，調查人員的工作量巨大且工作條件艱苦，調查效率極低。使用3S 技術后，能夠通過事前布置測量錨點，迅速對地質、水文、植被信息進行勘探調查，極大地提升了工作效率。而衛星定位技術的集成使用，則進一步降低了測量的誤差，提升了測量的精度。一般來講，民用GPS 定位系統的誤差已經可以控制在5～10m 左右，對于林業調查規劃工作來講，這個誤差完全可以忽略，其測量精度要遠高于傳統的手動測量記錄[3]。

除此之外，3S 技術的應用前景也更加廣闊，這是因為，3S 技術本身就是多種測量技術的集成，這種集成方式，保留了各種技術的優勢，能夠適用于多個應用場景，而且還具備很強的包容性。在未來，隨著應用需求不斷發生變化，3S 技術還可能融合更多的技術，例如，原本的3S 技術是將空間技術、遙感技術、衛星定位技術等進行融合，主要用于外業測量工作，而如今的3S 技術又融合了計算機技術、模擬技術、數學分析、幾何原理等，在內業分析方面同樣具備了非常不錯的應用前景。

2.2 3S 技術的應用內涵

從本質上來講3S 技術實際上就是將三種技術集成，組成了一種更加復雜的技術，這種技術涉及遙感、地理信息以及衛星定位。因此，需要更加復雜的設備和技術操作，但是也正因如此，3S技術綜合了三種技術的優勢，例如遙感技術的整體性、地理信息系統的便捷性以及全球定位系統的高精度特點，再加上一定的數據處理和分析，能夠滿足絕大部分的地理環境調查、地質勘探、生態監測等工作的需求[4]。

3 3S 技術在外業和內業中的應用對比

3.1 3S 技術在外業調查中的應用

外業調查是林業調查規劃設計的基礎，林業調查規劃設計工作的目的是規劃設計，但是需要依據調查的數據進行處理和分析，也就是說，調查的準確度、全面性會對分析結果產生直接影響，這樣依據分析結果進行的規劃設計工作也將會出現偏差，導致林業調查規劃工作難以發揮功效。

在林業的外業調查工作中，3S 技術的應用具有相當重要的意義。首先，林業的外業調查工作中，對于地形的調查是非常重要的，也是林業的外業調查當中的重點工作。在實際調查當中，往往需要借助地理信息系統對地形情況進行調查。與此同時，在借助遙感系統，就能夠快速得到整個調查區域的衛星遙感圖片，將遙感圖片與地形圖相結合，則便于對整個森林的情況進行分析，再借助計算機軟件對所得到的圖樣進行分析和處理，就能夠得到非常直觀的林相圖、資源分布圖等[5]。

與此同時，利用全球衛星定位系統的高精度，能夠實現對森林資源的全面清查，在實際的應用當中，往往通過3S 技術實現對森林資源的一次清查、二次清查以及全面清查。在調查過程中，利用小班調查結合人為目測調查繪制的方式，能夠讓各個點的坐標更加清晰，進一步提升調查的精度，而通過人工目測的辦法，也能夠對調查結果進行核驗，減少因為操作不當造成的失誤，提升工作效率。

3.2 3S 技術在內業分析中的應用

內業分析是林業調查規劃設計的重點工作，通過對數據的處理和分析，根據工作經驗，能夠對森林資源、狀態等情況進行深度的分析，并根據分析結果，給林業生產建設提出合理化的建議。

傳統的內業分析，由于記錄的數據復雜、煩瑣，處理難度巨大。方格法是最為常見的一種模擬分析方式，通過在方格紙上記錄標記測量點，并以點成線，一線成面，確定監測邊界并圈定重點監測區域，不過采取這種方式進行數據的處理分析，實屬無奈之舉，不僅過程粗放，而且結果精確度和可信度都不足，描點后形成的圖像直觀性和美觀性都較差，對于后續的分析十分不利。

采取3S 技術之后，內業分析可以借助ArcGIS 軟件進行處理分析，直接從3S 設備當中導出監測數據進行處理，不僅計算快速，而且結果精準，為后續的計算打下基礎。

而利用軟件進行內業分析，還有一點好處，就是信息的存儲功能非常強大，能夠隨時調取過往的信息數據，由于林業調查規劃設計是一項動態的工作，要根據森林實際的情況不斷的進行調整，在一次清查、二次清查以及全面清查工作中，各種數據重復項很多，也會因為清查的細致程度不同而出現很多新的情況，通過調取不同階段的數據結果，進行橫向的對比分析，就能夠得到更加直觀的分析結果。

最后，在大數據時代下，3S 技術能夠攜帶含有大量數據的數據庫，根據測量結果，自動匹配進行分析，減少了人為分析可能造成的錯誤，也能夠彌補內業分析人員綜合素質偏低對工作結果的影響。

4 結語

總而言之，對于林業調查規劃設計工作來講，目前在很多的偏遠地區林業生產建設當中并沒有應用3S 技術，一方面是受限于資金投入，沒有足夠的設備，另一方面，相關人才的缺失也是重要的原因。因此，要想真正的落實林業調查規劃設計工作，讓3S 技術得到更好的應用，就必須由上到下的進行推進，轉變人們的思想和認知，重視林業調查規劃設計，主動學習并掌握3S 技術，進而推動林業生產建設的經濟發展與生態發展實現真正的平衡。